JP2003096109A - 乳化重合体 - Google Patents
乳化重合体Info
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- JP2003096109A JP2003096109A JP2001293609A JP2001293609A JP2003096109A JP 2003096109 A JP2003096109 A JP 2003096109A JP 2001293609 A JP2001293609 A JP 2001293609A JP 2001293609 A JP2001293609 A JP 2001293609A JP 2003096109 A JP2003096109 A JP 2003096109A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 乳化重合体に含有されるオリゴマー成分が従
来のものよりも少なく、耐水性及び耐久性に優れた硬化
物が得られるの乳化重合体を提供すること。 【解決手段】 ゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー分析(以下、GPCと記す。)により測定されたポリ
スチレン換算分子量が100000以下の低分子量成分
の含有量が、全重合体中の固形分の20重量%未満であ
る乳化重合体。
来のものよりも少なく、耐水性及び耐久性に優れた硬化
物が得られるの乳化重合体を提供すること。 【解決手段】 ゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー分析(以下、GPCと記す。)により測定されたポリ
スチレン換算分子量が100000以下の低分子量成分
の含有量が、全重合体中の固形分の20重量%未満であ
る乳化重合体。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗料、接着剤、繊
維加工剤、紙加工剤として幅広い用途に応用可能な、乳
化重合体に関するものである。さらに詳しくは、GPC
により測定されたポリスチレン換算分子量が10000
0以下の低分子量成分の含有量が全重合体中の固形分の
20重量%未満、より好ましくは15重量%未満であ
り、耐水性及び耐久性に優れた硬化物が得られる乳化重
合体に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近年の環境問題、溶剤規制などに伴い、
水系樹脂の一つである乳化重合体は、塗料、接着、繊維
加工剤、紙加工剤あるいは土木等の用途で溶剤系樹脂の
代替手段の一つとして注目され、年々その重要性が増し
ている。一般的に乳化重合で得られる乳化重合体は高分
子量であるが、重合時に同時に生成される比較的低分子
量の成分(以下オリゴマー)の生成が避けられない。こ
のオリゴマー成分が乳化重合体の耐久性や耐水性を悪化
させている可能性は否めない。 【0003】しかしながら、乳化重合においてポリマー
の分子量を制御する試みは従来からなされているが、オ
リゴマー成分の含有量に関して何ら考慮されておらず、
市場における乳化重合体中には、依然としてオリゴマー
成分の含有量が多く、これが乳化重合体の耐久性や耐水
性を悪化させる原因の一つとなっている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、乳化
重合体に含有されるオリゴマー成分が従来のものよりも
少なく、耐水性及び耐久性に優れた硬化物が得られるの
乳化重合体を提供することにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明者らが鋭意検討を
行った結果、GPCにより測定されたポリスチレン換算
分子量が100000以下の低分子量成分の含有量を、
全乳化重合体中の固形分の20重量%未満とすることに
より、乳化重合体を用いて得られる硬化物の耐水性及び
耐久性を優れたものとすることができることを見いだ
し、本発明を完成させるに至った。 【0006】すなわち、本発明は、ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー分析(以下、GPCと記す。)に
より測定されたポリスチレン換算分子量が100000
以下の低分子量成分の含有量が、全重合体中の固形分の
20重量%未満である乳化重合体を提供するものであ
る。 【0007】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に詳しく説明する。本発明の乳化重合体中の重合体の分
子量は、テトラヒドロフラン(以下THF)を媒体とす
るGPCによるポリスチレン換算分子量100000以
下の低分子量成分の含有量が全重合体中の固形分の20
重量%未満である。これにより、乳化重合体から得られ
る硬化物の耐水性及び耐久性を優れたものとすることが
できる。かかる観点から、15重量%未満がより好まし
い。ここで乳化重合により製造された乳化重合体(A)
は、高分子量であるためTHF等の有機溶剤には全量溶
解しない場合が多々あるが、このようなTHF等有機溶
剤不溶物の大部分は検出限界以上の超高分子量成分であ
ることから、THF等有機溶剤不溶物を検出限界以上の
超高分子量成分と見なしても事実上支障なく、本明細書
における低分子量成分の量の計算も、そのような取扱い
で行っている。 【0008】乳化重合体は、一般的に水および乳化剤な
どを仕込んだ反応槽中に窒素雰囲気下でラジカル重合性
不飽和単量体、重合開始剤を滴下、重合反応を行うこと
で製造される。この分子量条件の乳化重合体を得る方法
は、特に限定されるものではなく、乳化重合に用いる乳
化剤の使用量も低減させる必要もあるが、もっとも効果
的なのは、重合中の系内に存在するラジカル重合性不飽
和単量体に対し重合開始剤由来のラジカル発生数を低く
することがもっとも効果的である。この観点より、重合
開始剤の使用量を低減させる、或いは低温、特に50℃
以下の重合温度で所謂レドックス開始剤を用いて重合す
る、或いは重合時間を延長するなどの手法のいずれか、
または組み合わせが有効である。 【0009】但し工業的に重合を行うには、ラジカル重
合性不飽和単量体中に含まれる重合禁止剤の影響を考慮
しなければならない。多量の重合禁止剤存在下で、ラジ
カル重合開始剤使用量を過度に低減させると重合反応が
進行しなくなる。この場合、例えばラジカル重合性不飽
和単量体や水中に含まれる溶存酸素を膜式脱酸素装置で
取り除く方法が有効である。 【0010】本発明に使用されるラジカル重合性不飽和
単量体としては、一つの分子内にラジカル重合性不飽和
基を持つ化合物であれば特に限定されるものではない
が、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メ
タ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキ
シル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)ア
クリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレー
ト、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)ア
クリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリ
ル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜30のアルキル
(メタ)アクリレート類のアクリル系不飽和単量体; 【0011】(メタ)アクリル酸、イタコン酸またはそ
のモノエステル、マレイン酸またはそのモノエステル、
フマル酸またはそのモノエステル、イタコン酸またはそ
のモノエステル、クロトン酸、p−ビニル安息香酸など
のカルボン酸基含有不飽和単量体およびこれらの塩; 【0012】2−(メタ)アクリルアミド−2−メチル
プロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスル
ホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、スルホエチル(メ
タ)アクリレート、スルホプロピル(メタ)アクリレー
ト、α−メチルスチレンスルホン酸などのスルホン酸基
含有不飽和単量体およびこれらの塩; 【0013】ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ビニ
ルピロリドン、N−メチルビニルピリジウムクロライ
ド、(メタ)アリルトリエチルアンモニウムクロライ
ド、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリルオキシプロ
ピルトリメチルアンモニウムクロライド等の第3級また
は第4級アミノ基含有不飽和単量体; 【0014】ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレ
ングリコールモノ(メタ)アクリレート等の水酸基含有
不飽和単量体;(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキ
シアルキル(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(メ
タ)アクリルアミド、N、N−ジアルキル(メタ)アク
リルアミド、ビニルラクタム類などアミド基含有不飽和
単量体; 【0015】マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不
飽和二塩基酸のジエステル類、スチレン、p−メチルス
チレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、ク
ロルメチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族不飽和
単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニ
トリル系不飽和単量体、ブタジエン、イソプレン等の共
役ジオレフィン不飽和単量体、ジビニルベンゼン、エチ
レングリコールジアクリレート、エチレングリコールジ
メタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレー
ト、メタクリル酸アリル、フタル酸ジアリル、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート、グリセリンジアリル
エーテル、ポリエチレングリコールジメタクリレート、
ポリエチレングリコールジアクリレート等の多官能不飽
和単量体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のビ
ニル系不飽和単量体、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、オクチルビニルエステル、ベオバ9、ベオバ10、
ベオバ11(ベオバ:シェルケミカルカンパニー(株)
商標)等のビニルエステル不飽和単量体、エチルビニル
エーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエー
テル、シクロヘキシルビニルエーテル等のビニルエーテ
ル不飽和単量体、エチルアリルエーテル等のアリルエー
テル不飽和単量体、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニ
リデン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレ
ン、ペンタフルオロプロピレン、パーフルオロ(プロピ
ルビニルエーテル)、パーフルオロアルキルアクリレー
ト、フルオロメタクリレート等のハロゲン含有不飽和単
量体等; 【0016】(メタ)アクリル酸グリシジル、メタクリ
ル酸グリシジルなどのエポキシ基含有不飽和単量体、ビ
ニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニルシラ
ン系不飽和単量体、アクロレイン、ダイアセトンアクリ
ルアミド、ビニルメチルケトン、ビニルブチルケトン、
ダイアセトンアクリレート、アセトニトリルアクリレー
ト、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、ビ
ニルアセトフェノン、ビニルベンゾフェノン等のカルボ
ニル基含有不飽和単量体等が挙げられる。 【0017】また必要により、重合性不飽和単量体10
0重量部に対し、0.1〜10重量部の範囲で界面活性
剤(乳化剤)を使用することができる。このときの乳化
剤としては、特に限定されるものではないが、従来から
公知のものを使用することができ、例えばアルキルサル
フェート、アルカンスルフォネート、アルキルベンゼン
スルフォネート、アルキルアリールポリエーテル硫酸
塩、(ジ)アルキルスルホサクシネート、ポリオキシエ
チレンアルキルサルフェート、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルサルフェート等のようなアニオン系乳化
剤、 【0018】ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体等
のようなノニオン系乳化剤:セチルトリメチルアンモニ
ウムブロミド、ラウリルピリジニウムクロリド等のよう
なカチオン系乳化剤、 【0019】(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレン硫
酸アンモニウム、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレ
ンスルホン酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルケニルフ
ェニルスルホン酸アンモニウム、ポリオキシエチレンア
ルケニルフェニル硫酸ソーダ、ナトリウムアリルアルキ
ルスルホサクシネート、(メタ)アクリル酸ポリオキシ
プロピレンスルホン酸ソーダ、2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリロイルホスフェート等のアニオン系反応
性乳化剤、 【0020】ポリオキシエチレンアルケニルフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレン(メタ)アクリロイルエー
テル等のノニオン系反応性乳化剤、 【0021】一般的に市販されている反応性乳化剤、例
えばアクアロンHS−10,HS−20、ニューフロン
ティアA−229E(以上第一工業製薬(株)製)、ア
デカリアソープSE−3N、SE−5N、SE−10
N、SE−20N,SE−30N(以上旭電化工業
(株)製)、AntoxMS−60,MS−2N、RA
−1120,RA−2614(以上日本乳化剤(株)
製)、エレミノールJS−2,RS−30(以上三洋化
成工業(株)製)、ラテムルS−120A,S−180
A,S−180(以上花王(株)製)等のアニオン性反
応性乳化剤、アクアロンRN−20,RN−30,RN
−50,ニューフロンティアN−177E(以上第一工
業製薬(株)製)、アデカリアソープNE−10,NE
−20,NE−30,NE−40(以上旭電化工業
(株)製)、RMA−564,RMA−568,RMA
−1114(以上日本乳化剤(株)製)等のノニオン性
反応性乳化剤等、一般的に乳化重合反応に用いられてい
るものであれば何等問題なく用いることができる。 【0022】乳化剤以外のその他の分散安定剤として
は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロースおよび
その誘導体、澱粉およびその誘導体、スチレンマレイン
酸樹脂、マレイン化ポリブタジエン、マレイン化アルキ
ッド樹脂、ポリアクリル酸(塩)、ポリアクリルアミ
ド、水溶性アクリル樹脂、メラミンホルマリン縮合物の
スルホン化物、ポリビニルピロリドン等の合成あるいは
天然の水溶性高分子が挙げられる。もちろんこれら以外
の市販の乳化剤や水溶性高分子を用いることも可能であ
り、これらのうちの2種以上を併用することも可能であ
る。 【0023】本発明に使用される重合開始剤としては、
通常乳化重合に用いられているものでよく、特に限定さ
れるものではないが、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸
アンモニウム、過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩、アゾ
ビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビスジメチル
バレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−アミノジプ
ロパン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(2−イ
ミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩、4,4’
−アゾビス(4−シアノ吉草酸)などのアゾ系の化合物
など塩等、またクメンヒドロペルオキシド、t−ブチル
ヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペ
ルオキシド、p−メンタンヒドロペルオキシド、1,
1,3,3−テトラメチルブチルヒドロペルオキシド、
2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロペルオキ
シドなどの有機過酸化物、過酸化水素などを挙げること
ができる。 【0024】過硫酸塩または過酸化物と、鉄イオン、銅
イオンなどの金属イオンおよびグルコース、デキストロ
ース、ナトリウムスルホオキシレートホルムアルデヒ
ド、ピロ亜硫酸ソーダ、L−アスコルビン酸(塩)など
の還元剤を組み合わせて用いる公知のレドックス系開始
剤も用いることができる。さらに、キレート化剤として
は、ピロリン酸ナトリウム、エチレンジアミン4酢酸塩
などを挙げることができる。これらの使用量は、それぞ
れの開始剤の組合せに応じて適宜変化させることができ
る。 【0025】上記重合開始剤としては、1種類のみを用
いてもよいし、適宜2種類以上を混合して用いてもよ
い。また、これら開始剤の使用量は、用いるモノマーの
種類や使用量などにより適宜変化させることができる。 【0026】重合時の温度も、公知の技術で行われてい
る範囲で良く、常圧下またはガス状の不飽和単量体を用
いるときは加圧下で行われる。上記ラジカル重合反応に
おける重合時間は、用いられるモノマーの種類や量に応
じて適宜設定すれば良いが、2〜30時間程度が好適で
ある。 【0027】かくして得られる本発明の乳化重合体は、
必要により、顔料、分散剤、粘性調整剤、消泡剤、造膜
助剤、凍結防止剤などを加えることにより、塗料、接着
剤、繊維加工剤、紙加工剤として幅広い用途に応用可能
である。 【0028】 【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳細に説明する。なお、本発明はこれらにより何ら
限定されるものではない。なお、実施例中の部は、特に
断りのない限り重量部を示す。 【0029】(本発明の乳化重合体の調製例1)攪拌
機、窒素導入管、温度計、還流冷却器を備えた3リット
ル反応器に窒素を導入しつつ、イオン交換水700部に
ネオペレックスF−25(花王社製の固形分25%のア
ニオン乳化剤)40部、ノイゲンET−170(第一工
業製薬社製の固形分100%のノニオン乳化剤)5部を
溶解、膜式脱酸素装置:セパレルPF(大日本インキ化
学工業(株)製)で処理し、反応釜に仕込んだ。反応釜
内の溶存酸素濃度を溶存酸素計:カスタニーD−25
(堀場製作所(株)製)で測定したところ、溶存酸素濃
度は0.1ppmであった。攪拌を開始し、65℃まで
昇温した。 【0030】過硫酸ナトリウム1部を仕込み、反応温度
を65〜67℃に保ちつつ、別途調整したイオン交換水
180部、ニューコール707SF(日本乳化剤社製の
固形分30%のアニオン乳化剤)33部、ブチルアクリ
レート510部、メチルメタクリレート475部、メタ
クリル酸15部を攪拌乳化せしめた単量体乳化プレミッ
クスを膜式脱酸素装置:セパレルPF−F(大日本イン
キ化学工業(株)製)で脱酸素処理しながら定量ポンプ
で4時間かけて反応釜内に滴下した。このときの単量体
乳化プレミックスの溶存酸素濃度は0.5ppmであっ
た。 【0031】滴下終了後80度に昇温し、t−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.5部を加え更
に同温度で3時間保持し室温まで冷却した。N,N−ジ
メチルエタノールアミン5部と25%アンモニア水を用
いてpHを7.8に調整し、イオン交換水を加え固形分
を45%に調整した。得られた乳化重合体は固形分45
%、pH7.8、THF媒体によるGPCによる分子量
測定でポリスチレン換算分子量10万以下の低分子量セ
グメントが全体の9%であった。これをA−1と略称す
る。 【0032】(本発明の乳化重合体の調製例2)上記と
同様の反応装置に窒素導入下、イオン交換水650部に
ネオペレックスF−25(前記アニオン乳化剤)40
部、ノイゲンET−170(前記ノニオン乳化剤)5部
を溶解、膜式脱酸素装置:セパレルPFで処理し、反応
釜に仕込んだ。反応釜内の溶存酸素濃度は0.1ppm
であった。攪拌を開始し、75℃まで昇温した。反応温
度を73〜77℃に保ちつつ、別途調整したイオン交換
水180部、ニューコール707SF(前記のアニオン
乳化剤)33部、ブチルアクリレート510部、メチル
メタクリレート275部、スチレンモノマー200部、
メタクリル酸15部を攪拌乳化せしめた単量体乳化プレ
ミックスを膜式脱酸素装置:セパレルPF−Fで脱酸素
処理しながら、別途、過硫酸カリウム1.5部をイオン
交換水50部に溶解したものを膜式脱酸素装置:セパレ
ルPF(大日本インキ化学工業(株)製)で処理しなが
ら、それぞれ10時間かけて定量ポンプで滴下せしめ
た。これらの溶存酸素濃度はそれぞれ0.5ppm、
0.1ppmであった。 【0033】滴下終了後80度に昇温し、t−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.5部を加え更
に同温度で3時間保持し室温まで冷却した。25%アン
モニア水を用いてpHを7.8に調整し、イオン交換水
を加え固形分を45%に調整した。得られた乳化重合体
は固形分45%、pH7.8、THF媒体によるGPC
による分子量測定でポリスチレン換算分子量10万以下
の低分子量セグメントが全体の17%であった。これを
A−2と略称する。 【0034】(本発明の乳化重合体の調製例3)上記と
同様の反応装置に窒素導入下、イオン交換水650部に
ハイテノールN−08(第一工業製薬社製の固形分10
0%のアニオン乳化剤)10部、ノイゲンEA−142
(第一工業製薬社製の固形分100%のノニオン乳化
剤)15部を溶解、膜式脱酸素装置:セパレルPFで処
理し、反応釜に仕込んだ。反応釜内の溶存酸素濃度は
0.1ppmであった。攪拌を開始、45℃に昇温し
た。 【0035】ピロ亜硫酸ナトリウム3部と塩化第二鉄の
0.1%水溶液1部を加え、更に別途調整したイオン交
換水180部、ニューコール707SF(前記アニオン
乳化剤)33部、ブチルアクリレート510部、メチル
メタクリレート475部、メタクリル酸15部を攪拌乳
化せしめた単量体乳化プレミックスを膜式脱酸素装置:
セパレルPF−Fで脱酸素処理しながら、別途調整した
過硫酸カリウム3.5をイオン交換水50部に溶解し膜
式脱酸素装置:セパレルPF(大日本インキ化学工業
(株)製)で処理しながら、反応温度43〜47℃に保
持しつつ、それぞれ同時に定量ポンプで3時間かけて滴
下せしめた。これらの溶存酸素濃度はそれぞれ0.5p
pm、0.1ppmであった。 【0036】滴下終了後同温度で1時間保持し、ピロ亜
硫酸ナトリウム1部と過硫酸カリウム1部をそれぞれイ
オン交換水5部に溶解したものを加え、更に同温度で3
時間保持せしめた。室温まで冷却後、pH、固形分を前
記したA−1の調製例と同様に調整した。得られた乳化
重合体は固形分45%、pH7.8、THF媒体による
GPCによる分子量測定でポリスチレン換算分子量10
万以下の低分子量セグメントが全体の8%であった。こ
れをA−3と略称する。 【0037】(本発明の乳化重合体の調製例4)上記と
同様の反応装置に窒素導入下、イオン交換水650部に
ネオペレックスF−25(前記アニオン乳化剤)40
部、ノイゲンET−170(前記ノニオン乳化剤)5部
を溶解、膜式脱酸素装置:セパレルPFで処理し、反応
釜に仕込んだ。反応釜内の溶存酸素濃度は0.1ppm
であった。仕込み、攪拌を開始し、75℃まで昇温し
た。 【0038】過硫酸カリウム0.5部を仕込み、反応温
度を73〜77℃に保ちつつ、別途調整したイオン交換
水180部、ニューコール707SF(前記のアニオン
乳化剤)33部、ブチルアクリレート510部、メチル
メタクリレート475部、メタクリル酸15部を攪拌乳
化せしめた単量体乳化プレミックスを膜式脱酸素装置:
セパレルPF−Fで脱酸素処理しながら、別途、過硫酸
カリウム1.5部をイオン交換水50部に溶解し膜式脱
酸素装置:セパレルPFで処理しながらそれぞれ同時に
10時間かけて定量ポンプで滴下せしめた。 【0039】滴下終了後80度に昇温し、t−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.5部を加え更
に同温度で3時間保持し室温まで冷却した。25%アン
モニア水を用いてpHを7.8に調整し、イオン交換水
を加え固形分を45%に調整した。得られた乳化重合体
は固形分45%、pH7.8、THF媒体によるGPC
による分子量測定でポリスチレン換算分子量10万以下
の低分子量セグメントが全体の13%であった。これを
A−4と略称する。 【0040】(本発明外の比較用乳化重合体の調製例
1)攪拌機、窒素導入管、温度計、乾留冷却器を備えた
3リットル反応器に窒素を導入しつつ、イオン交換水6
50部、ネオペレックスF−25(花王社製の固形分2
5%のアニオン乳化剤)40部、ノイゲンET−170
(第一工業製薬社製の固形分100%のノニオン乳化
剤)5部を仕込み、攪拌を開始し、80℃まで昇温し
た。 【0041】過硫酸ナトリウム1部を仕込み、反応温度
を78〜83℃に保ちつつ、別途調整したイオン交換水
180部、ニューコール707SF(日本乳化剤社製の
固形分30%のアニオン乳化剤)33部、ブチルアクリ
レート510部、メチルメタクリレート475部、メタ
クリル酸15部を攪拌乳化せしめた単量体プレミックス
と、過硫酸ナトリウム4部をイオン交換水50部に溶解
したものを、それぞれ3時間かけて同時に滴下せしめ
た。 【0042】滴下終了後同温度で、t−ブチルパーオキ
シ−2−エチルヘキサノエート0.5部を加え更に同温
度で3時間保持し室温まで冷却した。25%アンモニア
水を用いてpHを7.8に調整し、イオン交換水を加え
固形分を45%に調整した。得られた乳化重合体は固形
分45%、pH7.8、THF媒体によるGPCによる
分子量測定でポリスチレン換算分子量10万以下の低分
子量セグメントが全体の25%であった。これをB−1
と略称する。 【0043】(吸水率、耐水白化性の評価)以上のよう
にして得られたエマルジョンをガラス板上に流し込み、
室温で1週間乾燥し、厚さ約0.5mmのフィルムを作
成した。これらのフィルムを約2cm角に切り取り重量
を測定後、純水に浸漬した。1週間後フィルムを引き上
げ余分な水分を拭き取った後重量を測定、重量変化から
フィルムの吸水率を算出した。 【0044】また、フィルムの白化度合いを3段階で評
価した。 ○:白化認められない △:僅かに白化が認められる ×:白化が認められる 結果をまとめて表1に記載する。 【0045】(促進耐候性の評価)得られた乳化重合体
を15×7×0.2cmサイズのアルミ板にバーコータ
ーを用い、乾燥膜厚40μmになるように塗布し、試片
を作成した。メタルウェザーメーターにて200時間の
促進試験を行い、膜厚をFISCHER製パーマスコー
プ M10Bを用いて測定した。膜厚の減少率により判
定した。 ○:減少率30%以下 △:減少率50%以下 ×:減少率50%を超えるもの 【0046】(GPC測定条件) 機種:東ソー製 HLC−8120GPC カラム:東ソー製 TSKgel GMH−H(30) 測定条件: カラム温度;40℃、 溶媒;THF、 検知器;RI 試料;乳化重合体を固形分換算で0.4%に溶解マイク
ロフィルターで濾過後200μl注入(不溶解分は検知
限界以上の高分子と見なす) 標準;PS、データ処理;東ソーSC−8010 【0047】表1の結果から、本発明で得られる乳化重
合体(A−1〜A−4)は、優れた耐水性および促進耐
候性を示すことが分かる。これらに対し、比較例B−1
は低分子量成分が多いために、耐水性および促進耐候性
が悪くなっている。 【0048】 【表1】 【0049】BA ;ノルマルブチルアクリレート MMA ;メチルメタアクリレート ST ;スチレン MAA ;メタクリル酸 【0050】 【発明の効果】本発明によれば、オリゴマー成分を従来
よりも少なくすることにより、優れた耐水性及び耐久性
を有する硬化物が得られる乳化重合体を提供することが
できる。
維加工剤、紙加工剤として幅広い用途に応用可能な、乳
化重合体に関するものである。さらに詳しくは、GPC
により測定されたポリスチレン換算分子量が10000
0以下の低分子量成分の含有量が全重合体中の固形分の
20重量%未満、より好ましくは15重量%未満であ
り、耐水性及び耐久性に優れた硬化物が得られる乳化重
合体に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近年の環境問題、溶剤規制などに伴い、
水系樹脂の一つである乳化重合体は、塗料、接着、繊維
加工剤、紙加工剤あるいは土木等の用途で溶剤系樹脂の
代替手段の一つとして注目され、年々その重要性が増し
ている。一般的に乳化重合で得られる乳化重合体は高分
子量であるが、重合時に同時に生成される比較的低分子
量の成分(以下オリゴマー)の生成が避けられない。こ
のオリゴマー成分が乳化重合体の耐久性や耐水性を悪化
させている可能性は否めない。 【0003】しかしながら、乳化重合においてポリマー
の分子量を制御する試みは従来からなされているが、オ
リゴマー成分の含有量に関して何ら考慮されておらず、
市場における乳化重合体中には、依然としてオリゴマー
成分の含有量が多く、これが乳化重合体の耐久性や耐水
性を悪化させる原因の一つとなっている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、乳化
重合体に含有されるオリゴマー成分が従来のものよりも
少なく、耐水性及び耐久性に優れた硬化物が得られるの
乳化重合体を提供することにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明者らが鋭意検討を
行った結果、GPCにより測定されたポリスチレン換算
分子量が100000以下の低分子量成分の含有量を、
全乳化重合体中の固形分の20重量%未満とすることに
より、乳化重合体を用いて得られる硬化物の耐水性及び
耐久性を優れたものとすることができることを見いだ
し、本発明を完成させるに至った。 【0006】すなわち、本発明は、ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー分析(以下、GPCと記す。)に
より測定されたポリスチレン換算分子量が100000
以下の低分子量成分の含有量が、全重合体中の固形分の
20重量%未満である乳化重合体を提供するものであ
る。 【0007】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に詳しく説明する。本発明の乳化重合体中の重合体の分
子量は、テトラヒドロフラン(以下THF)を媒体とす
るGPCによるポリスチレン換算分子量100000以
下の低分子量成分の含有量が全重合体中の固形分の20
重量%未満である。これにより、乳化重合体から得られ
る硬化物の耐水性及び耐久性を優れたものとすることが
できる。かかる観点から、15重量%未満がより好まし
い。ここで乳化重合により製造された乳化重合体(A)
は、高分子量であるためTHF等の有機溶剤には全量溶
解しない場合が多々あるが、このようなTHF等有機溶
剤不溶物の大部分は検出限界以上の超高分子量成分であ
ることから、THF等有機溶剤不溶物を検出限界以上の
超高分子量成分と見なしても事実上支障なく、本明細書
における低分子量成分の量の計算も、そのような取扱い
で行っている。 【0008】乳化重合体は、一般的に水および乳化剤な
どを仕込んだ反応槽中に窒素雰囲気下でラジカル重合性
不飽和単量体、重合開始剤を滴下、重合反応を行うこと
で製造される。この分子量条件の乳化重合体を得る方法
は、特に限定されるものではなく、乳化重合に用いる乳
化剤の使用量も低減させる必要もあるが、もっとも効果
的なのは、重合中の系内に存在するラジカル重合性不飽
和単量体に対し重合開始剤由来のラジカル発生数を低く
することがもっとも効果的である。この観点より、重合
開始剤の使用量を低減させる、或いは低温、特に50℃
以下の重合温度で所謂レドックス開始剤を用いて重合す
る、或いは重合時間を延長するなどの手法のいずれか、
または組み合わせが有効である。 【0009】但し工業的に重合を行うには、ラジカル重
合性不飽和単量体中に含まれる重合禁止剤の影響を考慮
しなければならない。多量の重合禁止剤存在下で、ラジ
カル重合開始剤使用量を過度に低減させると重合反応が
進行しなくなる。この場合、例えばラジカル重合性不飽
和単量体や水中に含まれる溶存酸素を膜式脱酸素装置で
取り除く方法が有効である。 【0010】本発明に使用されるラジカル重合性不飽和
単量体としては、一つの分子内にラジカル重合性不飽和
基を持つ化合物であれば特に限定されるものではない
が、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メ
タ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキ
シル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)ア
クリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレー
ト、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)ア
クリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリ
ル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜30のアルキル
(メタ)アクリレート類のアクリル系不飽和単量体; 【0011】(メタ)アクリル酸、イタコン酸またはそ
のモノエステル、マレイン酸またはそのモノエステル、
フマル酸またはそのモノエステル、イタコン酸またはそ
のモノエステル、クロトン酸、p−ビニル安息香酸など
のカルボン酸基含有不飽和単量体およびこれらの塩; 【0012】2−(メタ)アクリルアミド−2−メチル
プロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスル
ホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、スルホエチル(メ
タ)アクリレート、スルホプロピル(メタ)アクリレー
ト、α−メチルスチレンスルホン酸などのスルホン酸基
含有不飽和単量体およびこれらの塩; 【0013】ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ビニ
ルピロリドン、N−メチルビニルピリジウムクロライ
ド、(メタ)アリルトリエチルアンモニウムクロライ
ド、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリルオキシプロ
ピルトリメチルアンモニウムクロライド等の第3級また
は第4級アミノ基含有不飽和単量体; 【0014】ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレ
ングリコールモノ(メタ)アクリレート等の水酸基含有
不飽和単量体;(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキ
シアルキル(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(メ
タ)アクリルアミド、N、N−ジアルキル(メタ)アク
リルアミド、ビニルラクタム類などアミド基含有不飽和
単量体; 【0015】マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不
飽和二塩基酸のジエステル類、スチレン、p−メチルス
チレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、ク
ロルメチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族不飽和
単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニ
トリル系不飽和単量体、ブタジエン、イソプレン等の共
役ジオレフィン不飽和単量体、ジビニルベンゼン、エチ
レングリコールジアクリレート、エチレングリコールジ
メタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレー
ト、メタクリル酸アリル、フタル酸ジアリル、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート、グリセリンジアリル
エーテル、ポリエチレングリコールジメタクリレート、
ポリエチレングリコールジアクリレート等の多官能不飽
和単量体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のビ
ニル系不飽和単量体、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、オクチルビニルエステル、ベオバ9、ベオバ10、
ベオバ11(ベオバ:シェルケミカルカンパニー(株)
商標)等のビニルエステル不飽和単量体、エチルビニル
エーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエー
テル、シクロヘキシルビニルエーテル等のビニルエーテ
ル不飽和単量体、エチルアリルエーテル等のアリルエー
テル不飽和単量体、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニ
リデン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレ
ン、ペンタフルオロプロピレン、パーフルオロ(プロピ
ルビニルエーテル)、パーフルオロアルキルアクリレー
ト、フルオロメタクリレート等のハロゲン含有不飽和単
量体等; 【0016】(メタ)アクリル酸グリシジル、メタクリ
ル酸グリシジルなどのエポキシ基含有不飽和単量体、ビ
ニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニルシラ
ン系不飽和単量体、アクロレイン、ダイアセトンアクリ
ルアミド、ビニルメチルケトン、ビニルブチルケトン、
ダイアセトンアクリレート、アセトニトリルアクリレー
ト、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、ビ
ニルアセトフェノン、ビニルベンゾフェノン等のカルボ
ニル基含有不飽和単量体等が挙げられる。 【0017】また必要により、重合性不飽和単量体10
0重量部に対し、0.1〜10重量部の範囲で界面活性
剤(乳化剤)を使用することができる。このときの乳化
剤としては、特に限定されるものではないが、従来から
公知のものを使用することができ、例えばアルキルサル
フェート、アルカンスルフォネート、アルキルベンゼン
スルフォネート、アルキルアリールポリエーテル硫酸
塩、(ジ)アルキルスルホサクシネート、ポリオキシエ
チレンアルキルサルフェート、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルサルフェート等のようなアニオン系乳化
剤、 【0018】ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体等
のようなノニオン系乳化剤:セチルトリメチルアンモニ
ウムブロミド、ラウリルピリジニウムクロリド等のよう
なカチオン系乳化剤、 【0019】(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレン硫
酸アンモニウム、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレ
ンスルホン酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルケニルフ
ェニルスルホン酸アンモニウム、ポリオキシエチレンア
ルケニルフェニル硫酸ソーダ、ナトリウムアリルアルキ
ルスルホサクシネート、(メタ)アクリル酸ポリオキシ
プロピレンスルホン酸ソーダ、2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリロイルホスフェート等のアニオン系反応
性乳化剤、 【0020】ポリオキシエチレンアルケニルフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレン(メタ)アクリロイルエー
テル等のノニオン系反応性乳化剤、 【0021】一般的に市販されている反応性乳化剤、例
えばアクアロンHS−10,HS−20、ニューフロン
ティアA−229E(以上第一工業製薬(株)製)、ア
デカリアソープSE−3N、SE−5N、SE−10
N、SE−20N,SE−30N(以上旭電化工業
(株)製)、AntoxMS−60,MS−2N、RA
−1120,RA−2614(以上日本乳化剤(株)
製)、エレミノールJS−2,RS−30(以上三洋化
成工業(株)製)、ラテムルS−120A,S−180
A,S−180(以上花王(株)製)等のアニオン性反
応性乳化剤、アクアロンRN−20,RN−30,RN
−50,ニューフロンティアN−177E(以上第一工
業製薬(株)製)、アデカリアソープNE−10,NE
−20,NE−30,NE−40(以上旭電化工業
(株)製)、RMA−564,RMA−568,RMA
−1114(以上日本乳化剤(株)製)等のノニオン性
反応性乳化剤等、一般的に乳化重合反応に用いられてい
るものであれば何等問題なく用いることができる。 【0022】乳化剤以外のその他の分散安定剤として
は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロースおよび
その誘導体、澱粉およびその誘導体、スチレンマレイン
酸樹脂、マレイン化ポリブタジエン、マレイン化アルキ
ッド樹脂、ポリアクリル酸(塩)、ポリアクリルアミ
ド、水溶性アクリル樹脂、メラミンホルマリン縮合物の
スルホン化物、ポリビニルピロリドン等の合成あるいは
天然の水溶性高分子が挙げられる。もちろんこれら以外
の市販の乳化剤や水溶性高分子を用いることも可能であ
り、これらのうちの2種以上を併用することも可能であ
る。 【0023】本発明に使用される重合開始剤としては、
通常乳化重合に用いられているものでよく、特に限定さ
れるものではないが、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸
アンモニウム、過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩、アゾ
ビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビスジメチル
バレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−アミノジプ
ロパン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(2−イ
ミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩、4,4’
−アゾビス(4−シアノ吉草酸)などのアゾ系の化合物
など塩等、またクメンヒドロペルオキシド、t−ブチル
ヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペ
ルオキシド、p−メンタンヒドロペルオキシド、1,
1,3,3−テトラメチルブチルヒドロペルオキシド、
2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロペルオキ
シドなどの有機過酸化物、過酸化水素などを挙げること
ができる。 【0024】過硫酸塩または過酸化物と、鉄イオン、銅
イオンなどの金属イオンおよびグルコース、デキストロ
ース、ナトリウムスルホオキシレートホルムアルデヒ
ド、ピロ亜硫酸ソーダ、L−アスコルビン酸(塩)など
の還元剤を組み合わせて用いる公知のレドックス系開始
剤も用いることができる。さらに、キレート化剤として
は、ピロリン酸ナトリウム、エチレンジアミン4酢酸塩
などを挙げることができる。これらの使用量は、それぞ
れの開始剤の組合せに応じて適宜変化させることができ
る。 【0025】上記重合開始剤としては、1種類のみを用
いてもよいし、適宜2種類以上を混合して用いてもよ
い。また、これら開始剤の使用量は、用いるモノマーの
種類や使用量などにより適宜変化させることができる。 【0026】重合時の温度も、公知の技術で行われてい
る範囲で良く、常圧下またはガス状の不飽和単量体を用
いるときは加圧下で行われる。上記ラジカル重合反応に
おける重合時間は、用いられるモノマーの種類や量に応
じて適宜設定すれば良いが、2〜30時間程度が好適で
ある。 【0027】かくして得られる本発明の乳化重合体は、
必要により、顔料、分散剤、粘性調整剤、消泡剤、造膜
助剤、凍結防止剤などを加えることにより、塗料、接着
剤、繊維加工剤、紙加工剤として幅広い用途に応用可能
である。 【0028】 【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳細に説明する。なお、本発明はこれらにより何ら
限定されるものではない。なお、実施例中の部は、特に
断りのない限り重量部を示す。 【0029】(本発明の乳化重合体の調製例1)攪拌
機、窒素導入管、温度計、還流冷却器を備えた3リット
ル反応器に窒素を導入しつつ、イオン交換水700部に
ネオペレックスF−25(花王社製の固形分25%のア
ニオン乳化剤)40部、ノイゲンET−170(第一工
業製薬社製の固形分100%のノニオン乳化剤)5部を
溶解、膜式脱酸素装置:セパレルPF(大日本インキ化
学工業(株)製)で処理し、反応釜に仕込んだ。反応釜
内の溶存酸素濃度を溶存酸素計:カスタニーD−25
(堀場製作所(株)製)で測定したところ、溶存酸素濃
度は0.1ppmであった。攪拌を開始し、65℃まで
昇温した。 【0030】過硫酸ナトリウム1部を仕込み、反応温度
を65〜67℃に保ちつつ、別途調整したイオン交換水
180部、ニューコール707SF(日本乳化剤社製の
固形分30%のアニオン乳化剤)33部、ブチルアクリ
レート510部、メチルメタクリレート475部、メタ
クリル酸15部を攪拌乳化せしめた単量体乳化プレミッ
クスを膜式脱酸素装置:セパレルPF−F(大日本イン
キ化学工業(株)製)で脱酸素処理しながら定量ポンプ
で4時間かけて反応釜内に滴下した。このときの単量体
乳化プレミックスの溶存酸素濃度は0.5ppmであっ
た。 【0031】滴下終了後80度に昇温し、t−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.5部を加え更
に同温度で3時間保持し室温まで冷却した。N,N−ジ
メチルエタノールアミン5部と25%アンモニア水を用
いてpHを7.8に調整し、イオン交換水を加え固形分
を45%に調整した。得られた乳化重合体は固形分45
%、pH7.8、THF媒体によるGPCによる分子量
測定でポリスチレン換算分子量10万以下の低分子量セ
グメントが全体の9%であった。これをA−1と略称す
る。 【0032】(本発明の乳化重合体の調製例2)上記と
同様の反応装置に窒素導入下、イオン交換水650部に
ネオペレックスF−25(前記アニオン乳化剤)40
部、ノイゲンET−170(前記ノニオン乳化剤)5部
を溶解、膜式脱酸素装置:セパレルPFで処理し、反応
釜に仕込んだ。反応釜内の溶存酸素濃度は0.1ppm
であった。攪拌を開始し、75℃まで昇温した。反応温
度を73〜77℃に保ちつつ、別途調整したイオン交換
水180部、ニューコール707SF(前記のアニオン
乳化剤)33部、ブチルアクリレート510部、メチル
メタクリレート275部、スチレンモノマー200部、
メタクリル酸15部を攪拌乳化せしめた単量体乳化プレ
ミックスを膜式脱酸素装置:セパレルPF−Fで脱酸素
処理しながら、別途、過硫酸カリウム1.5部をイオン
交換水50部に溶解したものを膜式脱酸素装置:セパレ
ルPF(大日本インキ化学工業(株)製)で処理しなが
ら、それぞれ10時間かけて定量ポンプで滴下せしめ
た。これらの溶存酸素濃度はそれぞれ0.5ppm、
0.1ppmであった。 【0033】滴下終了後80度に昇温し、t−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.5部を加え更
に同温度で3時間保持し室温まで冷却した。25%アン
モニア水を用いてpHを7.8に調整し、イオン交換水
を加え固形分を45%に調整した。得られた乳化重合体
は固形分45%、pH7.8、THF媒体によるGPC
による分子量測定でポリスチレン換算分子量10万以下
の低分子量セグメントが全体の17%であった。これを
A−2と略称する。 【0034】(本発明の乳化重合体の調製例3)上記と
同様の反応装置に窒素導入下、イオン交換水650部に
ハイテノールN−08(第一工業製薬社製の固形分10
0%のアニオン乳化剤)10部、ノイゲンEA−142
(第一工業製薬社製の固形分100%のノニオン乳化
剤)15部を溶解、膜式脱酸素装置:セパレルPFで処
理し、反応釜に仕込んだ。反応釜内の溶存酸素濃度は
0.1ppmであった。攪拌を開始、45℃に昇温し
た。 【0035】ピロ亜硫酸ナトリウム3部と塩化第二鉄の
0.1%水溶液1部を加え、更に別途調整したイオン交
換水180部、ニューコール707SF(前記アニオン
乳化剤)33部、ブチルアクリレート510部、メチル
メタクリレート475部、メタクリル酸15部を攪拌乳
化せしめた単量体乳化プレミックスを膜式脱酸素装置:
セパレルPF−Fで脱酸素処理しながら、別途調整した
過硫酸カリウム3.5をイオン交換水50部に溶解し膜
式脱酸素装置:セパレルPF(大日本インキ化学工業
(株)製)で処理しながら、反応温度43〜47℃に保
持しつつ、それぞれ同時に定量ポンプで3時間かけて滴
下せしめた。これらの溶存酸素濃度はそれぞれ0.5p
pm、0.1ppmであった。 【0036】滴下終了後同温度で1時間保持し、ピロ亜
硫酸ナトリウム1部と過硫酸カリウム1部をそれぞれイ
オン交換水5部に溶解したものを加え、更に同温度で3
時間保持せしめた。室温まで冷却後、pH、固形分を前
記したA−1の調製例と同様に調整した。得られた乳化
重合体は固形分45%、pH7.8、THF媒体による
GPCによる分子量測定でポリスチレン換算分子量10
万以下の低分子量セグメントが全体の8%であった。こ
れをA−3と略称する。 【0037】(本発明の乳化重合体の調製例4)上記と
同様の反応装置に窒素導入下、イオン交換水650部に
ネオペレックスF−25(前記アニオン乳化剤)40
部、ノイゲンET−170(前記ノニオン乳化剤)5部
を溶解、膜式脱酸素装置:セパレルPFで処理し、反応
釜に仕込んだ。反応釜内の溶存酸素濃度は0.1ppm
であった。仕込み、攪拌を開始し、75℃まで昇温し
た。 【0038】過硫酸カリウム0.5部を仕込み、反応温
度を73〜77℃に保ちつつ、別途調整したイオン交換
水180部、ニューコール707SF(前記のアニオン
乳化剤)33部、ブチルアクリレート510部、メチル
メタクリレート475部、メタクリル酸15部を攪拌乳
化せしめた単量体乳化プレミックスを膜式脱酸素装置:
セパレルPF−Fで脱酸素処理しながら、別途、過硫酸
カリウム1.5部をイオン交換水50部に溶解し膜式脱
酸素装置:セパレルPFで処理しながらそれぞれ同時に
10時間かけて定量ポンプで滴下せしめた。 【0039】滴下終了後80度に昇温し、t−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.5部を加え更
に同温度で3時間保持し室温まで冷却した。25%アン
モニア水を用いてpHを7.8に調整し、イオン交換水
を加え固形分を45%に調整した。得られた乳化重合体
は固形分45%、pH7.8、THF媒体によるGPC
による分子量測定でポリスチレン換算分子量10万以下
の低分子量セグメントが全体の13%であった。これを
A−4と略称する。 【0040】(本発明外の比較用乳化重合体の調製例
1)攪拌機、窒素導入管、温度計、乾留冷却器を備えた
3リットル反応器に窒素を導入しつつ、イオン交換水6
50部、ネオペレックスF−25(花王社製の固形分2
5%のアニオン乳化剤)40部、ノイゲンET−170
(第一工業製薬社製の固形分100%のノニオン乳化
剤)5部を仕込み、攪拌を開始し、80℃まで昇温し
た。 【0041】過硫酸ナトリウム1部を仕込み、反応温度
を78〜83℃に保ちつつ、別途調整したイオン交換水
180部、ニューコール707SF(日本乳化剤社製の
固形分30%のアニオン乳化剤)33部、ブチルアクリ
レート510部、メチルメタクリレート475部、メタ
クリル酸15部を攪拌乳化せしめた単量体プレミックス
と、過硫酸ナトリウム4部をイオン交換水50部に溶解
したものを、それぞれ3時間かけて同時に滴下せしめ
た。 【0042】滴下終了後同温度で、t−ブチルパーオキ
シ−2−エチルヘキサノエート0.5部を加え更に同温
度で3時間保持し室温まで冷却した。25%アンモニア
水を用いてpHを7.8に調整し、イオン交換水を加え
固形分を45%に調整した。得られた乳化重合体は固形
分45%、pH7.8、THF媒体によるGPCによる
分子量測定でポリスチレン換算分子量10万以下の低分
子量セグメントが全体の25%であった。これをB−1
と略称する。 【0043】(吸水率、耐水白化性の評価)以上のよう
にして得られたエマルジョンをガラス板上に流し込み、
室温で1週間乾燥し、厚さ約0.5mmのフィルムを作
成した。これらのフィルムを約2cm角に切り取り重量
を測定後、純水に浸漬した。1週間後フィルムを引き上
げ余分な水分を拭き取った後重量を測定、重量変化から
フィルムの吸水率を算出した。 【0044】また、フィルムの白化度合いを3段階で評
価した。 ○:白化認められない △:僅かに白化が認められる ×:白化が認められる 結果をまとめて表1に記載する。 【0045】(促進耐候性の評価)得られた乳化重合体
を15×7×0.2cmサイズのアルミ板にバーコータ
ーを用い、乾燥膜厚40μmになるように塗布し、試片
を作成した。メタルウェザーメーターにて200時間の
促進試験を行い、膜厚をFISCHER製パーマスコー
プ M10Bを用いて測定した。膜厚の減少率により判
定した。 ○:減少率30%以下 △:減少率50%以下 ×:減少率50%を超えるもの 【0046】(GPC測定条件) 機種:東ソー製 HLC−8120GPC カラム:東ソー製 TSKgel GMH−H(30) 測定条件: カラム温度;40℃、 溶媒;THF、 検知器;RI 試料;乳化重合体を固形分換算で0.4%に溶解マイク
ロフィルターで濾過後200μl注入(不溶解分は検知
限界以上の高分子と見なす) 標準;PS、データ処理;東ソーSC−8010 【0047】表1の結果から、本発明で得られる乳化重
合体(A−1〜A−4)は、優れた耐水性および促進耐
候性を示すことが分かる。これらに対し、比較例B−1
は低分子量成分が多いために、耐水性および促進耐候性
が悪くなっている。 【0048】 【表1】 【0049】BA ;ノルマルブチルアクリレート MMA ;メチルメタアクリレート ST ;スチレン MAA ;メタクリル酸 【0050】 【発明の効果】本発明によれば、オリゴマー成分を従来
よりも少なくすることにより、優れた耐水性及び耐久性
を有する硬化物が得られる乳化重合体を提供することが
できる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岡本 好弘
大阪府泉南郡熊取町五門東3−8−23
Fターム(参考) 4J011 KA04 KA08 KA15 KA28 KB07
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 ゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー分析(以下、GPCと記す。)により測定されたポリ
スチレン換算分子量が100000以下の低分子量成分
の含有量が、全重合体中の固形分の20重量%未満であ
る乳化重合体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001293609A JP2003096109A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 乳化重合体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001293609A JP2003096109A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 乳化重合体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003096109A true JP2003096109A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19115360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001293609A Pending JP2003096109A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 乳化重合体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003096109A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7745510B2 (en) | 2005-03-29 | 2010-06-29 | Seiko Epson Corporation | Ink composition for ink jet recording, and recording method and recorded matter using the same |
-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001293609A patent/JP2003096109A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7745510B2 (en) | 2005-03-29 | 2010-06-29 | Seiko Epson Corporation | Ink composition for ink jet recording, and recording method and recorded matter using the same |
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